Цифровая лаборатория при изучении химии

ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЦИФРОВОЙ ЛАБОРАТОРИИ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ХИМИИ

Учитель химии и биологии

МОУ «Есаульская СОШ»

Янкова Любовь Сергеевна

«Страшная это опасность – безделье за партой, безделье месяцы, годы. Это развращает морально, калечит человека, и ничто не может возместить того, что упущено в самой главной сфере, где человек должен быть тружеником, – в сфере мысли».

В.А. Сухомлинский

Добрый день уважаемые коллеги, я учитель химии и биологии МОУ «Есаульская СОШ» Янкова Любовь Сергеена.

Поделюсь ОПЫТом ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЦИФРОВОЙ ЛАБОРАТОРИИ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ХИМИИ (Слайд 1)

Школьника сегодня сложно представить без использования информационных цифровых технологий. Это поколение, не может представить свою жизнь без выхода в Интернет и современных мобильных телефонов. Многие педагоги отмечают, что учеников во время уроков или перемен невозможно отвлечь от телефона, а это является острой проблемой нашего времени. По моему мнению, данную проблему можно сделать преимуществом образовательного процесса в школах, внедряя обучение при помощи цифровых лабораторий. Мы рассмотрим один из примеров использования цифровых лабораторий в рамках обучения курсу химии. (Слайд 2)

Цифровые лаборатории (ЦЛ) – это кейсы с программным обеспечением, различными датчиками и щупами, которые можно использовать на уроках химии при сборе данных, их анализе. ЦЛ – это инструмент, который может стать хорошим помощником для педагога при грамотном обращении с комплектующими лаборатории.

Использование ЦЛ способствует значительному поднятию интереса к предмету и позволяет учащимся работать самим, при этом получая не только знания в области естественных наук, но и опыт работы с интересной и современной техникой, компьютерными программами, опыт взаимодействия исследователей, информационного поиска и презентации результатов исследования. Учащиеся получают возможность заниматься исследовательской деятельностью, не ограниченной темой конкретного урока, и самим анализировать полученные данные. (Слайд 3)

В современной жизни нам часто приходится сталкиваться с чисто химическим термином «рН». Этот загадочный “пэ аш” то и дело вещает в соц сетях- то в рекламе зубной пасты, то в сообщениях о самой лучшей косметике, то в экологических новостях. (Слайд 4)

Что же такое pH? Точной расшифровки pH нет.  По одной из версий, это от латинского словосочетания— «вес водорода». По другой, pH означает «сила водорода». Для более простого понимания, pH – это важнейшее понятие химии, количественно описывающее кислотность или щелочность растворов...

Оказывается, что мы порой и не подозреваем о том, насколько важное значение имеет эта величина Показатель pH влияет на протекание химических реакций как на производстве, так и в природе и является универсальным показателем состояния среды. С помощью его контроля производят все виды горючего, краски, удобрения, средства личной гигиены и косметику. В пищевой промышленности проверяется качество изготовления напитков, молокопродуктов, изделий из злаков. Все живые обитатели природных почв и вод могут жить только при определенных значениях водородного показателя, от него же зависит и урожайность многих растений, поэтому ведется наблюдение за pH в почвоведении и земледелии, особенно в гидропонике.

Поэтому, знакомство с этой величиной является актуальным и интересным не только для обучающихся, но и для людей более зрелого возраста, порой далеких от химии. 

Рн имеет шкалу для определения кислотно-щелочного баланса в водном растворе. Диапазон этой шкалы – от 0 до 14 

Ровно посередине между 0 и 14 находится pH 7 — нейтральный pH, который имеет только чистая дистиллированная вода.

На шкале pH все числа меньше 7 указывают на кислую среду, больше 7 — на щелочную.

В среднем pH кожи лица равен 4,7, а не 5,5, как часто сообщают в рекламе.

Кстати, у питьевой воды значения колеблются в диапазоне - 6,5–8,5.

Строго говоря, нейтральная среда имеет pH=7, но в быту нейтральной считают от 5 до 8.5 - это физиологический диапазон, который приемлем для жизнедеятельности человека, животных, безопасный для кожи и глаз. (Слайд 5)

Как вы считаете, что кислее раствор уксуса или сок лимона?

-Как доказать точно, какой раствор более кислый?

- Нельзя пробовать вещества в химической лаборатории.
- При помощи индикаторов, по интенсивности их окраски.
- Тогда давайте попробуем. Сейчас я буду измерять рН выданных вам растворов с помощью универсальных индикаторных бумаг,

- Получилось узнать, что кислее, уксус или лимон?
- Нет, окраска индикаторной бумаги одинаковая, рН в районе 2-3, точнее определить не удается.
- Точность определения значения рН при помощи универсального индикатора равна единице, т.е. мы находим довольно неточное значение рН раствора.
-более точное значение рН можно измерить цифровым датчиком рН, подключенным к системе сбора данных цифровой лаборатории

Давайте определим рн наших растворов при помощи цифровой лаборатории

Наши измерения дают ответ на наш вопрос. (Слайд 6)

Использование специального прибора позволяет измерять pH в более широком диапазоне и более точно чем с помощью индикаторов. Способ отличается удобством и высокой точностью потому широко используется.

Я предлагаю вас стать экспертами нашей импровизированной лаборатории по определению рН среды растворов.

Вы уже разделены на группы

Для каждой группы Растворы для определения рН среды будут различные

агрохимикам выданы почвенные вытяжки

технологам пищевой промышленности безалкогольные напитки

косметологам средства личной гигиены

технологам бытовой химии растворы бытовой химии

экологам выданы образцы воды

Но до начала эксперимента давайте посмотрим на экспертов агрохимиков они нам наглядно покажут действие при работе с цифровой лабораторией

У вас на столах лежат инструктивные карты где подробно описана работа с цифровой лабораторией эйнштейн и информационные листы где дана важная информация о рН среды выданных вам растворов слайд 7

В ходе работы над экспериментом, мы подтвердили предположение о том, что показатель рН имеет исключительное значение в химических и биологических процессах, происходящих в организме человека.

Выявили наиболее приемлемые методики для определения рН среды в школьной лаборатории по химии и биологии.

Разобралась в принципе работы датчика рН и в преимуществах его использования.

Результаты полученных исследований можно применять на практике для изучения и углубления своих знаний по химии и биологии, и в быту.

Из вышесказанного следует, что знакомство с водородным показателем является актуальным для всех категорий населения.

Для мастер класса была выбрана эта тема, так как данные темы наглядно можно объяснить при помощи ЦЛ, а также достаточно просто выполнить человеку, который ни разу не встречался с ЦЛ до этого.

Таким образом, мы можем видеть значительный рост познавательной мотивации и направленности интереса у экспериментальной группы и как следствие, рост познавательного интереса. Сложностей при проведении занятий не возникало, т.к. современное поколение хорошо ориентируется в электронных ресурсах, следовательно, процесс обучения проходил легче и интереснее. Таким образом, при использовании ЦЛ успеваемость обучающихся возрастает.